一種高強(qiáng)易沖壓成型冷軋鋼板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種易沖壓成型的高強(qiáng)度冷社鋼板及其生產(chǎn) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著家電行業(yè)的發(fā)展，家電與家用器具的生產(chǎn)和需求量不斷增大，制作各種家電 元器件及器具使用的鋼材總量逐漸增加。作為家電支撐件、結(jié)構(gòu)件及零部件，除了要具有適 當(dāng)?shù)目估瓘?qiáng)度、硬度及特殊的表面結(jié)構(gòu)外，還要具有良好的冷沖性能、焊接性能及成型后的 熱處理性能，因此，要求其微觀組織必須具備均勻細(xì)化、致密性、沒有氣孔等特點(diǎn)。而隨著家 電行業(yè)專業(yè)化發(fā)展的趨勢(shì)，家電上使用的支撐件、結(jié)構(gòu)件及零部件已轉(zhuǎn)化為專業(yè)生產(chǎn)、?？?供貨，形成了對(duì)該鋼種需求不斷增加的趨勢(shì)。
[0003] 目前所供應(yīng)的鋼材如果考慮其可沖壓性能，則其本身強(qiáng)度和硬度較低，成型后的 零件沒有足夠的強(qiáng)度；而如果考慮成型后的強(qiáng)度，則在鋼材初期沖壓成型時(shí)就比較困難。例 如申請(qǐng)?zhí)?00610049193. 3提供了一種由于具有精微且均勻的碳化物分布而具有高易成型 性、且具有良好的最終熱處理特性的碳鋼板及其制備方法，該發(fā)明采用高碳低儘的設(shè)計(jì)方 案，平均碳含量0. 35%，同時(shí)娃含量也對(duì)鋼材強(qiáng)度和硬度具有增強(qiáng)的作用，因此該鋼板由于 強(qiáng)度過高而造成沖壓困難，并且由于儘含量偏低導(dǎo)致其在焊接性能和延伸性能上存在一定 缺陷。申請(qǐng)?zhí)?00910273211. 1公開了一種高強(qiáng)度易成型輸電鐵塔用耐大氣腐蝕鋼及其制 備方法，采用的低碳低娃的成分設(shè)計(jì)方案，但其平均碳含量為0. 04%，使其成型后的無(wú)法進(jìn) 行真正意義的強(qiáng)化澤火工藝，強(qiáng)度和硬度過低。而申請(qǐng)?zhí)?01310173944. 4公開的一種易成 型高強(qiáng)中厚鋼板的生產(chǎn)方法，其成分設(shè)計(jì)上采用娃儘強(qiáng)化方案，強(qiáng)度在900MPa左右，根本 不適合進(jìn)行沖壓成型。
[0004] 因此，在家電結(jié)構(gòu)件制造中急需一種沖壓加工時(shí)強(qiáng)度較低、成型后通過澤火等熱 處理工藝具有較高強(qiáng)度和硬度的專用鋼材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的旨在提供一種具有優(yōu)良的沖壓性能、易于成型的冷社鋼板及其生產(chǎn) 方法。
[0006] 為此，本發(fā)明所采取的解決方案是：
[0007] 一種高強(qiáng)易沖壓成型冷社鋼板，其特征在于，其化學(xué)成分重量百分比含量為：C : 0. 14 ~0. 18%、Si《 0.030%、Mn :1.05 ~1.30%、P《0.020%、S《0.020%、A1 :0.010 ~ 0.050%、B :0. 0003~0.0008%，余量為化及不可避免的雜質(zhì)。
[0008] 各元素作用機(jī)理如下：
[0009] C :是鋼材的主要強(qiáng)化元素，作為低碳鋼要達(dá)到理想的澤火效果，組織中獲得足夠 多的馬氏體，碳含量不能過低，但碳含量過高，又會(huì)使其強(qiáng)度和硬度增大，降低其延展性，影 響其沖壓和成型性能。因此，綜合考慮兩方面性能，本發(fā)明的C含量控制范圍為0. 14~ 0. 18wt %，優(yōu)選 0. 159 % ~0. 179wt %。
[0010] Si:作為還原劑和脫氧劑，Si在鋼中具有較強(qiáng)的固溶能力，還可顯著增加鋼材的 強(qiáng)度與硬度，但Si含量增加也增加鋼材的脆性，影響其延伸率。因此，本發(fā)明采用低娃方 案，Si的控制范圍為《0. 030wt%。
[0011] Mn :Mn的主要作用是脫氧與擴(kuò)大奧氏體區(qū)，與S -起形成MnS，降低S的危害，在提 高鋼材強(qiáng)度的同時(shí)不降低初性和延展性，同時(shí)還有提高了鋼材的澤透性能的作用。因此，本 發(fā)明的Mn的控制范圍1. 05~1. 30wt%，優(yōu)選1. 1~1. 20wt%。 陽(yáng)〇1引 B :棚是本發(fā)明中提高鋼材澤透性的主要元素，其控制范圍為0.0003~ 0.0 OOSwt %，過高易發(fā)生棚脆，過低澤透性不好，優(yōu)選0. 0005 %~0.0 OOSwt %。
[0013] 一種高強(qiáng)易沖壓成型冷社鋼板的生產(chǎn)方法，工藝路線為：鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶 煉一精煉處理一連鑄一熱連社一層流冷卻一冷社酸社一罩式退火一平整機(jī)組一重卷機(jī)組 或橫切機(jī)組一成品包裝，其特征在于，
[0014] (1)連鑄：控制目標(biāo)鋼水過熱度《30°c，鑄巧拉速《1. 3m/min，保持拉速穩(wěn)定，鑄 巧熱送熱裝。鋼水過熱度直接影響鋼巧質(zhì)量過熱度太低易引入雜質(zhì)、過高將導(dǎo)致偏析，還可 能引起拉漏事故發(fā)生，因此，本發(fā)明鋼水過熱度控制《30°C，優(yōu)選20±5°C;拉速與過熱度相 匹配，核屯、是控制拉速的穩(wěn)定，否則易導(dǎo)致夾雜和尺寸波動(dòng)。 陽(yáng)01引 似熱連社：加熱爐加熱段溫度1230~1270°C，精社開社溫度1060~1100°C，終 社溫度830~900°C，得到顯微組織為鐵素體加珠光體的熱社板卷，板厚為3. 5~4. 0mm。加 熱段溫度選擇1230~1270°C是為了防止鋼巧過熱、過燒；精社溫度選擇1060~Iiocrc主 要是降低機(jī)組負(fù)荷，終社溫度選擇ArS W上可W促進(jìn)組織均勻細(xì)化，減少帶狀組織。
[0016] (3)罩式退火：退火溫度600~700°C，3小時(shí)（升溫時(shí)間）；700°C保溫2小時(shí)； 700~670°C 3小時(shí)（降溫時(shí)間）；670°C保溫4小時(shí)。700°C保溫2小時(shí)，可防止晶粒過分長(zhǎng) 大；670°C 4小時(shí)恒溫，能使珠光體內(nèi)片狀滲碳體部分溶解形成顆粒狀組織，并均勻分布于 鐵素體中，降低組織強(qiáng)度，利于沖壓；同時(shí)可減少由于冷社產(chǎn)生的加工應(yīng)力，降低材料硬度， 為下一步?jīng)_壓成型做準(zhǔn)備。
[0017] 該冷社鋼板經(jīng)用戶沖壓后，進(jìn)行滲碳和澤火處理，具體參數(shù)可根據(jù)用戶要求的工 件強(qiáng)度與硬度確定澤火溫度和降溫速度。
[0018] 本發(fā)明的有益效果為：
[0019] 本發(fā)明成分設(shè)計(jì)上W普通低碳鋼為基礎(chǔ)，通過加入少量?jī)嵑辖鹛岣咪摪鍙?qiáng)度，同 時(shí)為了增加澤透性加入微量棚元素，制備成本低廉，適用性廣，其抗拉強(qiáng)度400~550MPa， 延伸率>23%,硬度《75HRB，顯示了較好的易沖壓和成型性能。該冷社鋼板在沖壓時(shí)強(qiáng) 度較低，適合沖壓，成型后通過適當(dāng)?shù)臐苫鸬群?jiǎn)單的熱處理工藝，器件就具有很高表面硬度 和強(qiáng)度，運(yùn)種鋼板是制作家電等元器件的專用鋼材。
【附圖說明】
[0020] 圖1是冷社鋼板退火工藝曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0022] 社后冷社鋼板進(jìn)行罩式退火處理及澤火和回火處理，并分別檢測(cè)退火后及澤火后 的鋼板硬度值，檢測(cè)的結(jié)果顯示，退火后硬度較小，易于沖壓成型加工，成型后澤火硬度平 均增加了 20HRB W上，較好的解決了器件強(qiáng)度和支撐問題。表1~3分別是實(shí)施例的化學(xué) 成分表、工藝表和性能表。退火工藝曲線見圖1。
[0023] 表1實(shí)施例化學(xué)成分表 「00741

[002引表3性能檢測(cè)結(jié)果表
[0029]

[0030] 注：表中退火及澤火和回火工藝條件取相同條件，便于對(duì)測(cè)試樣本的相關(guān)機(jī)械性 能進(jìn)行比較，實(shí)際操作中可W對(duì)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，W獲得不同的產(chǎn)品性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高強(qiáng)易沖壓成型冷乳鋼板，其特征在于，其化學(xué)成分重量百分比含量為：C: 0.14~0.18%、Si< 0.030%、Mn:L05~L30%K 0.020%、S< 0.020%、Al:0.010~ 0. 050%、B :0.0003~0.0008%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。2. -種如權(quán)利要求1所述高強(qiáng)易沖壓成型冷乳鋼板的生產(chǎn)方法，工藝路線為：鐵水預(yù) 處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一精煉處理一連鑄一熱連乳一層流冷卻一冷乳酸乳一罩式退火一平整機(jī) 組一重卷機(jī)組或橫切機(jī)組一成品包裝，其特征在于， (1) 連鑄：控制目標(biāo)鋼水過熱度< 30°C，鑄坯拉速< 1. 3m/min，保持拉速穩(wěn)定，鑄坯熱 送熱裝； (2) 熱連乳：加熱爐加熱段溫度1230~1270°C，精乳開乳溫度1060~1KKTC，終乳溫 度830~900°C，板厚為3. 5~4. 0mm ; (3) 升溫時(shí)間3小時(shí)；700°C保溫2小時(shí)；700~670°C降溫3小時(shí)；670°C保溫4小時(shí)； 670 ~400°C，4 小時(shí)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)易沖壓成型冷乳鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述連 鑄鋼水過熱度控制在20±5°C。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高強(qiáng)易沖壓成型冷軋鋼板及其生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分wt％為：C：0.14～0.18％、Si≤0.030％、Mn：1.05～1.30％、P≤0.020％、S≤0.020％、Al：0.010～0.050％、B：0.0003～0.0008％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。連鑄：控制目標(biāo)鋼水過熱度≤30℃，鑄坯拉速≤1.3m/min，保持拉速穩(wěn)定，鑄坯熱送熱裝；熱連軋：加熱爐加熱段溫度1230～1270℃，精軋開軋溫度1060～1100℃，終軋溫度830～900℃，板厚為3.5～4.0mm；罩式退火溫度600～700℃，3小時(shí)；700℃保溫2小時(shí)；700～670℃3小時(shí)；670℃保溫4小時(shí)，670～400℃4小時(shí)。本發(fā)明鋼板生產(chǎn)成本低廉，適用性廣，其抗拉強(qiáng)度400～550MPa，延伸率≥23％,硬度≤75HRB，具有良好的易沖壓和成型性能。
【IPC分類】C21D1/26, C22C38/06, C22C33/04, C21D8/02
【公開號(hào)】CN105714197
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410713974
【發(fā)明人】徐承明, 王永明, 張宇, 鐘彬, 陳義慶, 肖宇, 胡紹偉
【申請(qǐng)人】鞍鋼股份有限公司